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透平式壓縮機的喘振現象

  【壓縮機網壓縮機流量減少時,隨著旋轉失速的產生和發展,壓縮機的氣體流量和排氣壓力周期性地低頻率、大振幅地波動,引起機器的強烈振動,這種現象稱為壓縮機的喘振。

  喘振時的氣流波動和旋轉失速時的氣流脈動截然不同:喘振時,氣流波動方向是軸向的,而不像旋轉失速時氣流脈動沿軸向進行;喘振時通過壓縮機的整個氣體流量(或平均流量值)大幅波動,而旋轉失速時,通過壓縮機的平均流量不變,流量脈動是在平均流量附近的脈動;喘振頻率和振幅是流路的容積大小所支配,而旋轉失速與它們的關系不大;喘振頻率低而旋轉失速頻率一般都較高。

  形成喘振的內在原因是氣流的嚴重失速和擴展,外部條件是壓縮機與管網聯合運行工況條件。

  喘振可以分為弱喘振和深度喘振,它們之間沒有分界線,一般出現倒流的喘振肯定為深度喘振。喘振現象通常具有如下宏觀特征:

  1)壓縮機工作極不穩定

  壓縮機正常運轉時,排氣壓力、流量等參數脈動值小,頻率高,如圖1(a)。減少流量到接近喘振流量時,脈動加劇,時而出現時而消失。無明顯規律,繼續減少流量到出現喘振時,氣動參數會出現周期性的波動,振幅大,頻率低,同時平均排氣壓力值下降,如圖1(b)。對深度喘振來說,由于氣體從排氣管網倒流入壓縮機繼而又經壓縮再排出,使氣流溫度可能急劇升高。

  2)喘振有強烈的周期性氣流噪聲,出現氣流吼叫聲

  正常運轉時氣流的聲音為哨聲,到喘振前氣流聲音變化不大。喘振時突然出現周期性的爆聲,再減少流量,會出現轟隆隆聲。有時由于現場其他的雜聲,或對雙缸體壓縮機,在喘振輕微時,也可能聽得不明顯,但多數情況下是能明顯聽得到的。

  3)機器強烈振動。機體、軸承等振幅急劇增加

  壓縮機是不允許在喘振條件下運行的,因為危害很大。

  第一,它可能損壞如密封、O形環等壓縮機零部件,特別是損壞軸流壓縮機動葉,甚至引起動、靜零部件等重大碰撞損壞。對止推軸承產生沖擊力,破壞軸承油膜穩定,損壞軸承。可能破壞油密封系統,使油膜密封的油氣壓差失調,造成油膜密封故障。

  第二,可能破壞機器的安裝質量,破壞各部分調整好的間隙值,甚至引起軸的變形等,引起機器在以后運行中振動加劇。

  第三,可能使一些有關儀表失靈或使儀表準確性降低。


標簽: 喘振壓縮機現象  

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